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知识点7、金属——浙江省中考科学一轮复习化学部分
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知识点7、金属
思维导图
教材精析
一、 金属（金属单质和合金）
金属
非金属
颜色
具特殊的金属光泽
有多种颜色，但无金属光泽
延展性
具良好的延展性
不具延展性
可锻性
具良好的可锻性
不具可锻性
硬度
比较硬
硬度不一致
导电性
良好的导电性
除石墨外一般不导电
导热性
良好的导热性
除石墨外一般不导热
密度
密度高
密度低
熔点
熔点高
熔点低
1、金属的物理性质
大多数金属都有特殊的光泽，密度和硬度较大，熔、沸点较高，具有良好的导电性、导热性和延展性。除汞(俗称水银)外，所有金属在室温下都是固体。
2、金属的化学性质
（1）金属与氧气的反应
金属
条件
反应的化学方程式
现象(或备注)
Mg
点燃
2Mg＋O22MgO
剧烈燃烧，耀眼白光，放出大量热，生成白色固体
Al
常温
4Al＋3O2===2Al2O3
表面生成致密保护膜
点燃(氧气中)
4Al＋3O22Al2O3
剧烈燃烧，放出大量热和耀眼的白光，生成白色固体
Fe
常温、潮湿空气
4Fe＋3O2＋nH2O===2Fe2O3·nH2O
在氧气和水共同作用下，会生成暗红色疏松的铁锈
氧气中点燃
3Fe＋2O2Fe3O4
剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体
Cu
加热
2Cu＋O22CuO
铜丝表面逐渐变为黑色
潮湿
空气
2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag
高温下也不与氧气反应，“真金不怕火炼”
大多数金属都能与氧气反应，但难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应，点燃或加热情况下可以发生反应；Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
（2） 金属与酸的反应（无氧生气价变高，铁只能变成+2价）
金属
现象
反应的化学方程式
镁
剧烈反应，大量气泡，溶液仍为无色，放热
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
铝
剧烈反应(比镁稍缓)，大量气泡，溶液仍为无色，放热
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
锌
反应较剧烈，大量气泡，溶液仍为无色，放热
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
铁
反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
铜
不反应
Mg、Al、Zn、Fe的金属活动性比氢强，能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
等质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应时产生氢气的量：Al＞Mg＞Fe＞Zn。
（3）金属与盐的反应
实验操作
现象
反应的化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液
铁丝表面出现红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe＋CuSO4=== Cu＋FeSO4
铜丝浸入硝酸银溶液
铜丝表面出现银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag
表中三种金属的活动性由强到弱的顺序：Fe>Cu>Ag。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
【知识加油站】
1．此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应，如Cu与AgCl不能进行置换反应。
2．K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为它们能同溶液中的水剧烈反应生成对应的碱和氢气。
三、金属活动性顺序：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
注：金属的活动性顺序中，位置越靠前的金属活动性越强，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把位于后面的金属从它的盐的水溶液中置换出来，K、Ca、Na三种活泼金属能直接置换出水中的氢。
四、金属的锈蚀和金属资源的保护
1．铁锈蚀的条件：水、氧气。
铜锈蚀的条件：水、氧气、二氧化碳。
2．防锈蚀的方法：改变金属内部结构，如制成不锈钢等；在金属表面形成各种保护层，如涂防锈油、油漆；形成氧化物保护膜等。
3．保护金属资源的有效途径：防止金属的腐蚀，金属的回收利用，有计划合理地开采矿物，寻找金属的替用品等（保收开换）。
五、金属材料——合金
1．合金是把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
2．合金的形成条件：其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当由两种金属形成合金时)。
3．常见的铁合金有碳素钢和合金钢(锰钢、硅钢、钨钢、不锈钢等)。
常见的铜合金有青铜、黄铜、白铜等。
六、金属的冶炼
1．金属冶炼主要是指将金属氧化物转化为金属的过程。在金属氧化物中加入还原剂，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成全属单质。
2．可以作还原剂的物质主要有 碳 、一氧化碳 和氢气 。
（1）、木炭和氧化铜粉末在高温下的反应：
∆
C + 2CuO === 2Cu + CO2
实验现象：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊。（黑变红，水变浑）
（2）、从孔雀石中冶炼铜：
①孔雀石（或铜锈）的主要成分为碱式碳酸铜，为绿色粉末。
∆
②孔雀石加热： Cu2（OH）2CO3 === 2CuO + H2O + CO2
∆
③氢气还原氧化铜： H2 + CuO === Cu + H2O
现象：黑色粉末状固体逐渐变为红色，试管口有水珠生成。
注：实验开始时需先通一会氢气，再加热氧化铜，防止氢气与空气混合加热时试管爆裂；实验停止后，要继续通人氢气，直到试管冷却为止，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜。
高温
（3） 、一氧化碳还原氧化铁：3CO+Fe2O3 ===== 2Fe + 3CO2
注：实验最好在通风橱中进行。 实验时应该先通—会一氧化碳，以排除试管中的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空气中，应对着火焰烧掉。
3．含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应；能从氧化物中夺取氧的能力叫做还原性，具有还原性的物质可作还原剂。如碳、一氧化碳和氢气等。
【知识加油站】氢气还原氧化铜的实验装置中容易出现的典型错误：
（a）试管口高于试管底。应使试管口略低于试管底，防止反应生成的水倒流。
（b）试管口加了胶塞。 试管口不能加胶塞，否则气体排不出，容易造成试管炸裂。
（c）导管略伸入试管口。应使导管贴试管上壁伸入试管底部。
4．有关纯度问题的汁算
（1）根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量：
纯净物质量 = 混合物质量 × 纯度
（2）根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数。
组成元素的质量分数 = 某组成元素的质量 ÷ 纯净物的质量
（3）求工业产品中的含杂质的物质的质量（即混合物质量）
混合物质量 = 纯净物质量 ÷ 纯度
典例精讲
Gy1．（2021·浙江杭州·中考真题）下列有关说法正确的是（ ）
A．O2具有助燃性 B．铁生锈属于物理变化
C．金属活动性Cu比Mg强 D．KClO3属于氧化物
【答案】A
【详解】
A、O2具有助燃性，故A说法正确。
B、铁生锈，生成了新的物质，属于化学变化，故B说法不正确。
C、金属活动性Cu比Mg弱，故C说法不正确。
D、氧化物是由两种元素组成、一种元素是氧元素的化合物，KClO3由三种元素组成，不属于氧化物，故D说法不正确。
故选A。
Gy2．（2021·浙江衢州·中考真题）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】
A、金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来。左边试管中，锌丝表面附着一层银白色固体析出，说明Zn>Ag；右边试管中，铜丝表面附着一层银白色固体，说明Cu>Ag，但不能探究出锌与铜的金属活动性强弱，此选项不符合题意；
B、左边试管中，银丝表面无现象，则没有发生化学反应，说明AgAg；右边试管中，铜丝表面附着一层银白色固体，说明Cu>Ag， 但不能探究出锌与铜的金属活动性强弱，此选项不符合题意；
C、左边试管中，银丝表面无现象，则没有发生化学反应，说明AgAg；右边试管中，铜丝表面无现象，说明CuCu，但不能探究出铜与银的金属活动性强弱，此选项不符合题意；
D、左边试管中，锌丝表面附着一层红色固体，说明Zn>Cu；右边试管中，铜丝表面附着一层银白色固体，说明Cu>Ag，即三种金属的活动性顺序为：Zn>Cu>Ag，此选项符合题意。
故选D。
Gy3．（2021·浙江宁波·中考真题）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu（NO3）2
【答案】C
【分析】
首先，ab段，铁粉与硝酸铜发生置换反应，M1点时，硝酸铜被完全消耗，之后bc段铁粉与硝酸银发生置换反应，直到M2点时铁粉消耗完毕，然后cd段之前生成的铜与硝酸银发生置换反应，直至M3点时，铜被完全消耗；
【详解】
A、设有质量为x的铁粉与硝酸铜反应，并生成质量为y的铜，
解方程组得y=8（m1-5.6）g，不符合题意。
B、bc段是铁粉与硝酸银发生置换反应，不符合题意。
C、M3点时铁粉被完全消耗，沉淀完全是Ag，整体反应过程相当于铁粉与硝酸银发生置换反应，设生成Ag的质量为x，则有：
解得x=21.6g，符合题意。
D、cd段之前生成的铜与硝酸银发生置换反应生成了银单质和硝酸铜溶液，后面在滴加硝酸银也不会与硝酸铜反应，因此e点含有硝酸铜存在，不符合题意。
故选C。
【点睛】
bc的斜率大于cd的斜率，而相对原子质量是Ag>Cu>Fe，在结合题干和所学知识，可以得出b点的转折是因为硝酸铜被完全消耗，而不是铁粉被完全消耗。
Gy4．（2021·浙江温州·中考真题）小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上，加热纸条（如图），木捧上的纸条立即燃烧，而铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的（ ）
A．密度 B．导热性 C．硬度 D．延展性
【答案】B
【详解】
木棒上的纸条立即燃烧，而铁棒上的纸条不会立即燃烧，是因为木棒上的纸条更快地达到了燃点，这是因为铁棒能更快地将热量导走，纸条升温慢，而木棒不能及时将热量导走，纸条升温快，所以可知木棒和铁棒具有不同的导热性，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
Gy5．（2021·浙江绍兴·中考真题）向一定质量的和混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（ ）
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生
③滤液中一定有、和，可能有
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】C
【详解】
金属活动性：Mg＞Zn＞Fe＞Cu，向一定质量的硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中加入ag锌粉和铁粉的混合物，锌先与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，即：，65份的锌置换出64份的铜，固体质量减小，溶液质量增加，待硝酸铜完全反应后，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，即 ，56份的铁置换出64份的铜，固体质量增加，溶液质量减小，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克，故一定发生了铁和硝酸铜的反应。
①一定发生了锌和硝酸铜、铁和硝酸铜的反应，滤渣中一定有铜，错误；
②铁可能过量，向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生，正确；
③硝酸镁不参与反应，滤液中一定含硝酸镁，锌、铁一定与硝酸铜发生了反应，滤液中一定含硝酸锌和硝酸亚铁，可能含硝酸铜，正确；
④锌与硝酸铜反应，溶液质量增加，铁与硝酸铜反应，溶液质量减小，完全反应后，滤渣的质量不变，故滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量，错误。
故正确的是②③。
故选C。
Gy6．（2021·浙江嘉兴·中考真题）北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法，其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是（ ）
A．①通过蒸发溶剂可获得晶体
B．②是通过复分解反应获得铜
C．③所得硫酸铜溶液一定是饱和的
D．④说明铁元素变成了铜元素
【答案】A
【详解】
A、通过蒸发溶剂可获得晶体，说法正确，符合题意。
B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，②生成了铜单质，不是复分解反应，不符合题意。
C、③通过加水溶解，得到硫酸铜溶液，溶液不一定饱和，不符合题意。
D、④铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁将硫酸铜中的铜置换了出来，不是铁元素变成了铜元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，不符合题意。
故选A。
7．（2021·浙江湖州·中考真题）工业炼铁的部分反应如图所示，则（ ）
A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【详解】
A、碳与氧气反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。
B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。
C、③是与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。
D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。
故选A。
Gy8．（2021·浙江丽水·中考真题）将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（ ）
A．蒸馏水 B．稀硫酸 C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
【答案】B
【详解】
A、铁和铜均不和水反应，无法区分，故A错误。
B、铁的活动性在氢的前面，可与稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气；铜不与稀硫酸反应无明显变化，故B正确。
C、铁和铜的活动性均在钠的后面，均无法和硫酸钠溶液反应，故C错误。
D、铁和铜均不与氢氧化钠溶液反应，故D错误。
故选B。
Gy9．（2021·浙江温州·中考真题）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】
A、铁球能和稀硫酸反应有气泡产生，银球和铜球不与稀硫酸反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故A错误。
B、铜球和银球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故B错误。
C、铜球、银球、铁球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故C错误。
D、铁球能置换硫酸铜溶液中的铜，铁球表面有红色的铜析出，说明铁的活动性大于铜，银球不能置换硫酸铜溶液的铜，说明银的活动性小于铜，可以比较三种金属的活动性强弱，故D正确。
故选D。
Gy10．（2021·浙江杭州·中考真题）实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气，向盛有稀硫酸溶液的烧杯中加入足量的锌至反应完全。
（1）写出该反应的化学方程式_____。
（2）如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同反应前离子，则“”表示_____。（填写离子符号）
【答案】 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【详解】
（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
（2）反应前的溶液是稀硫酸，含有氢离子和硫酸根离子，反应后的溶液是硫酸锌溶液，含有硫酸根离子和锌离子，故反应前后没有发生改变的离子是硫酸根离子，则“”表示。
Gy11．（2021·浙江台州·中考真题）1823年德贝莱纳发现氢气在空气中遇到铂会起火，并研制出以他名字命名的世界上第一个化学打火机，如图甲所示。德贝莱纳打火机的结构如图所示。使用时，将顶盖上的开关打开，从内管中冲出的氢气被点燃，开关关闭，喷嘴被堵住，火焰熄灭，随后氢气停止产生，请你用所学过的科学知识介绍德贝莱纳打火机的使用原理。
【答案】①内管气压大于外界大气压，开关打开时，氢气逸出，氢气在空气中遇到铂发生燃烧。②锌和稀硫酸反应不断产生氢气。③没有氢气喷出，火焰熄灭。④开关关后，与稀硫酸仍继续反应产生氢气，使内管气压变大。⑤内管液面下降，使锌与硫酸分离，停止产生氢气。
【详解】
①内管气压大于外界大气压，开关打开时，氢气逸出，氢气在空气中遇到铂发生燃烧。②锌和稀硫酸反应不断产生氢气。③没有氢气喷出，火焰熄灭。④开关关后，与稀硫酸仍继续反应产生氢气，使内管气压变大。⑤内管液面下降，使锌与硫酸分离，停止产生氢气。
Gy12．（2021·浙江杭州·中考真题）小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物，用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气，并将注射器针头扎200mL注射器入橡皮塞中。将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄氢气U形石英玻璃管的直管出口处，连接好整个实验装置并检查装置气密性……
（1）为确保实验安全，在点燃酒精灯加热前的操作是_____。
（2）装置末端连接的气球的作用是_____。
（3）实验过程中，当观察到_____现象时可判断一定有产物水生成。
（4）实验开始时加入a克纯氧化铜粉末，实验结束后取出U形管底的固体称量为b克，当b为_____（用含有a式子表示）时，可判断氧化铜已完全转化为铜。
【答案】 通入氢气 收集尾气（或防止空气中的水蒸气进入） U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝 氢气与氧化铜完全反应，生成的固体物质只有铜，
解得：b=0.8a
【详解】
（1）氢气还原氧化铜时，要先通氢气排净空气防止爆炸，所以在点燃酒精灯加热前的操作是通入氢气。
（2）气球能收集尾气，并能防止空气中水蒸气进入装置，干扰生成物水的检验。
（3）水能使无水硫酸铜由白色变为蓝色，所以当观察到U形石英玻璃管的直管中部分白色粉末变为蓝色，说明一定有产物水生成。
（4）解析见答案。
Gy13．（2021·浙江衢州·中考真题）钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125—0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm3），A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放人甲、乙、丙注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。
5分钟
20分钟
1小时
5小时
甲
无现象
无现象
无现象
无现象
乙
出现少许锈斑，活塞未明显移动
出现明显锈斑，活塞移动少许
锈斑增多，活塞移动明显
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
丙
出现明显锈斑，活塞移动少许
锈斑增多，活塞移动明显
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
（1）检在注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到______，则气密性良好。
（2）比较乙、丙实验现象得到的结论：______。
（3）钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为______。
【答案】 活塞恢复原位 氯化钠（食盐、盐水）能加快钢铁的生锈 17.5%或7/40或0.175
【详解】
（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到活塞回到原处，则气密性良好。
（2）根据表格中的现象，可知，丙中钢丝棉生锈情况比乙中钢丝棉生锈情况严重，可以得出的结论是：铁生锈需要水，氯化钠能够促进铁生锈。
（3）空气中氧气的体积分数为：。
Gy14．（2021·浙江宁波·中考真题）有一瓶气体，可能由、、中的一种或几种组成。为确定其组成，在老师的指导下，实验小组对该瓶气体进行了如下探究：
【查阅资料】脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气。
【实验设计】用下图所示的装置进行实验（已略去夹持装置）。
【实验步骤】①检查装置气密性；②通入一定量氮气；③通入该气体，点燃酒精灯。
【实验现象】步骤③实验过程中，A装置无现象，B和F装置出现白色沉淀，E装置中出现光亮的红色物质。
【实验结论】该气体由___________组成。
【实验反思】
（1）C装置的作用是___________。
（2）步骤②通入一定量氮气的目的是___________。
（3）E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为___________。
【答案】 一氧化碳和二氧化碳（和） 除去气体 排尽装置中原有的空气
【详解】
［实验结论］
根据资料，脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气，如果该气体中含有氧气，氧气和还原铁粉会反应生成红棕色的氧化铁，而步骤③实验中A装置无明显现象，说明该气体中不含氧气；因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以步骤③中B装置出现白色沉淀，说明该气体中含有二氧化碳；气体经过C装置，二氧化碳被除去，再经过浓硫酸干燥，气体进入E装置，实验过程中F装置内的澄清石灰水中出现白色沉淀，E装置中出现黑色的氧化铜变成光亮的红色物质，说明反应中生成了二氧化碳和铜，因为一氧化碳和氧化铜在加热条件下能反应生成铜和二氧化碳，所以该气体中还含有一氧化碳。故该气体由一氧化碳和二氧化碳（CO和CO2）组成。
［实验反思］
（1）因为澄清石灰水不能将气体中的二氧化碳全部吸收，会影响一氧化碳的检验，而氢氧化钠溶液浓度较大，能除去气体中的二氧化碳，故C装置的作用是除去CO2气体。
（2）因为装置内含有空气，空气中含有氧气和二氧化碳等气体，如果不除去空气，会影响氧气和二氧化碳的检验，所以步骤②通入一定量氮气的目的是排尽装置中原有的空气。
（3）E装置中，一氧化碳和氧化铜粉末在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
Gy15．（2021·浙江湖州·中考真题）小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了计了如下实验：
（1）探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解，过滤，得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象，___________（填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl-。在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na＋，从而确定含有氯化钠
（2）探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。小明通过如下装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是： Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O吸引的黑无水硫酸铜粉末，当观察到___________这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2＋转化为Fe3＋），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe3＋，得出加热棒中含有铁粉这一结论。
（3）探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式：___________，___________综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究
【答案】 滴加适量的硝酸银溶液，出现白色沉淀 无水硫酸铜不变蓝
【详解】
（1）②要证明滤液中含有氯离子，取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，排除硫酸根离子的干扰后，滴入硝酸银溶液，若产生白色的沉淀即氯化银，说明滤液中含有氯离子。
（2）根据，氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水，若黑色固体中含有四氧化三铁，则通入干燥的氢气后会有水和铁生成，但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色，无明显现象，生成的水能使无水硫酸铜变蓝；黑色粉末中无四氧化三铁，则无水硫酸铜不变蓝。
（3）若黑色粉末中含有碳粉，碳粉点燃生成二氧化碳，二氧化碳气体通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，方程式为：、。
Gy16．（2021·浙江金华·中考真题）科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时，发现生锈的铁钉表面有气泡生成。同学们对此现象感到很好奇，针对“气体是由什么反应生成的这”一问题，设计实验进行探究。
【设计实验】小组同学经过认真分析思考，提出了自己的假设，并设计了图甲所示的实验A和B进行探究。实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的。
（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是___________；
（2）小金同学认为图甲实验A和B对照设置不够严谨，溶液中的水可能会对气体生成产生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D。但小科同学认为对照实验D的设置没有必要，他提出这一观点的理由是___________；
【反思提高】设置对照实验首要问题是找准找全影响因素，通过控制变量，来进行对照实验的设置，实现对照实验组设置的有效性和完整性。
【迁移应用】一次课外实验的意外现象：镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生气泡。请结合设置对照实验的思想，完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。
【实验探究】查阅资料：①镁能与水缓慢反应生成氢气；②Na2CO3溶液呈碱性，其溶液中除了Na+、CO、水分子外，还有OH-。小组同学设计了如图丙对照试验E、F和G。
（3）往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液、x溶液进行实验。一段时间后，观察到试管E、G中有气体产生，但缓慢且少，试管F中产生气体既快又多。从对照实验设置的角度分析，实验G所加“x溶液”应该是___________；
（4）分析图丙实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是___________。
【答案】 气体是铁和稀盐酸反应生成的 稀盐酸溶液中含有水，铁锈在稀盐酸中无气泡 NaOH CO32-
【详解】
（1）实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的，所以该小组的假设是气体是铁和稀盐酸反应生成的。
（2）因为稀盐酸溶液中含有水，但是铁锈在稀盐酸中无气泡，说明铁锈不能和水反应生成气体。
（3）为了设置对照实验，则G装置中加入的溶液应该无碳酸根离子，其他离子与F装置中相同，所以X溶液为氢氧化钠溶液。
（4）由图可知，F装置中有碳酸根离子，且反应中能快速产生气体，说明碳酸根离子能促进镁与水反应。
课堂小练
一、选择题
1．（2020·浙江浙江·中考真题）取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中，再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2020·浙江浙江·中考真题）“垃圾是放错位置的资源”。我市以创建文明城市为契机，全域推进垃圾分类工作。把生活垃圾按图示分四类进行科学处置，实行“定时、定点”投放。金属易拉罐属于（ ）
A．可回收物 B．其他垃圾
C．有害垃圾 D．厨余垃圾
3．（2020·浙江台州·中考真题）铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的吃水线以下焊接比铁更活泼的金属块，用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是（ ）
A．金 B．银 C．铜 D．锌
4．（2020·浙江绍兴·中考真题）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（ ）
A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B．两支试管混合后，固体总质量一定增加
C．滤渣中一定有，一定没有和
D．滤液中的溶质一定有、和
5．（2020·浙江·中考真题）如图是一款变色眼镜，它的镜片内含有溴化银和氧化铜。在强光照射下，溴化银分解成单质溴和银，镜片颜色变深；当光线变暗时，溴和银在氧化铜催化作用下，又立即化合成溴化银，镜片颜色变浅。有关该眼镜的说法错误的是（ ）
A．塑料是高分子合成材料料套
B．铜螺丝久置在潮湿的空气中会产生铜锈
C．溴化银分解后，银元素的化合价升高
D．溴和银化合成溴化银前后，氧化铜化学性质不变
二、填空题
6．（2021·浙江嘉兴·中考真题）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”。这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有___________。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是___________。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有___________。
7．（2020·浙江衢州·中考真题）如图所示，是小科建构的铜及其化合物之间相互转化的关系图。
（1）写出图中“？”处物质的化学式________。
（2）要一步实现图中“”的转化，可将铜加入适量的某种盐溶液中，则该溶液的溶质是________。
（3）根据图中的转化关系，利用硝酸铜溶液制备纯净的硫酸铜晶体。请设计一个实验方案，要求写出主要操作步骤及所需要的试剂________。
8．（2020·浙江·中考真题）如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为_________________________________。
（2）反应结束后停止加热，继续通，此时B装置的作用是________________________________。
三、探究题
9．（2020·浙江舟山·中考真题）科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。
甲同学：将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热，观察现象。
乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。
……
实验后，同学们进行汇报和评价交流。
（1）甲同学根据________的实验现象，得出金属镁的活动性比铜强。
（2）乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，面铝制容器表面无明显变化，据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化是因为________导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
10．（2020·浙江浙江·中考真题）除H2、CO能还原氧化铜外，CH4及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置(夹持装置省略)，分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。
（1）【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。
将CH4气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有________(填序号)；
①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质
②B装置中的固体由白色变蓝色
③C装置中溶液变浑浊
（2）【探究Ⅱ】对气体组成的探究。
气体X可能由H2、CH4中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。
①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有________；
②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H2的结论，请对此结论作出评价，并说明理由________。
（3）【探究Ⅲ】对未知气体的探究。
将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32。根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为________。
11．（2020·浙江·中考真题）在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中，小科发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白沉淀。
【提出问题】
灰白色沉淀是什么物质？
【提出猜想】
小科在老师指导下，猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种：
①镁；②氯化镁；③氢氧化镁；④碱式氯化镁。
老师肯定了小科的猜想，并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】
步骤一：将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤，得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二：取滤液于试管中，加入适量的氯化镁粉末，粉末全部溶解。
步骤三：取少量灰白色滤渣于试管中，加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，无其他现象。
步骤四：将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中，加入过量稀硝酸，滤渣全部溶解，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
（1）从步骤二可知，灰白色沉淀不可能是氯化镁，因为滤液是氯化镁的_________（填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（2）从步骤三可知，该沉淀中没有___________________。
（3）步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了___________________________________________。
（4）根据实验探究可知，该反应产生的灰白色沉淀中一定含有____________________________。
12．（2020·浙江杭州·中考真题）小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下：
步骤1：连接装置并检查装置的气密性，在确保装置气密性良好的基础上，按图示在各装置中添加药品；
步骤2：缓慢推注射器活塞，利用甲酸（一种无色溶液，溶质为 HCOOH）与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳（反应原理）；
步骤3：待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯，当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时，继续加热2分钟后熄灭酒精灯；
步骤4：撤去酒精灯和盛热水的烧杯，用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
（1）进行气密性检查时，可在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，当观察到_______（填写现象），说明装置气密性良好。
（2）点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是________。
（3）步骤3后，W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸，若固体产物全部是铁，步骤4中能观察到的现象是_______。
四、简答题
13．（2020·浙江·中考真题）小明利用稀硫酸与生锈的铁屑反应制取硫酸亚铁，实验流程如下：
资料：①；②硫酸亚铁容易被氧化为硫酸铁等物质。
（1）配制50克溶质质量分数为19．6%的稀硫酸，需溶质质量分数为98%的浓硫酸_______克。
（2）写出该实验中的一条化学方程式（除资料①中的反应外）。__________
（3）稀硫酸与生锈的铁屑充分反应后，要确保铁有少量剩余，其目的是_________。
14．（2020·浙江·中考真题）小明和兴趣小组同学利用铁与硫酸铜溶液反应，比较铁与铜的活动性强弱，发现铁丝表面有红色物质析出，溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色，但有时会出现溶液颜色变为淡黄绿色或淡蓝色，甚至无明显变化的异常现象。
（1）针对上述异常现象，他们认为可能是溶液浓度或反应时间不同导致。为进一步探究此问题，请你设计实验方案并写出实验步骤。___________
建议：①实验可设计4~5组；②实验时每支试管取用硫酸铜溶液5毫升；③每次实验总时间为20分钟。实验室提供铁丝、质量分数为16%的硫酸铜溶液、蒸馏水及其它实验所需的仪器。
（2）列举一个因反应物浓度不同导致实验现象不同的例子，写出反应物及现象。___________
15．（2020·浙江·中考真题）某科学兴趣小组同学取8．5g铁，放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中，完全反应后，最终得到9．2g固体。为测定所得固体中各成分的含量，同学们将62．5g稀盐酸分五次加入到该固体中，得到数据如下表：
次数
1
2
3
4
5
加入盐酸溶液质量/g
12．5
12．5
12．5
12．5
12．5
剩余固体质量/g
8．5
7．8
a
6．4
6．4
请分析计算：
（1）表中a的值是___________。
（2）9．2g固体中铁的质量是____________g。
（3）稀盐酸的溶质质量分数是多少________?
（4）与硫酸铜反应的铁的质量是多少________?
16．（2020·浙江·中考真题）铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁可作补血剂。某硫酸厂产生的炉渣中除了有、，还有一定量的。兴趣小组利用炉渣尝试制备，其流程如下：
【已知：；不溶于水，也不与稀硫酸反应】
（1）操作①的名称是___________。
（2）溶液A中的溶质除外，还存在________________________。
（3）上述流程中生成固体c的化学方程式_____________________。
参考答案：
1．C
2．A
3．D
4．D
5．C
6． 锡、锌 氢气 Cu2+、Fe2+
7． CuO 硝酸银 向一定量的硝酸铜溶液中加入足量的氢氧化钠溶液充分反应后过滤，得到氢氧化铜沉淀，洗涤，再向氢氧化铜沉淀中加入稀硫酸直至沉淀完全消失，然后将溶液蒸发结晶得到硫酸铜，用到的试剂是氢氧化钠溶液和稀硫酸
8． 和空气混合，加热可能会发生爆炸 收集，防止污染空气
9． 镁带燃烧而铜丝不能燃烧 铝制容器表面有一层致密氧化膜
10． ①②③ CH4 不合理，因为CH4与氧化铜反应后也生成了水 N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O
11． 不饱和 洗去滤渣表面的氯化镁，防止氯化镁干扰后续实验
12． 石灰水中有气泡冒出 防止加热时生爆炸 黑色固体减少，有气泡冒出
13． 10 Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 使生成的硫酸铁完全转化为硫酸亚铁；防止生成的硫酸亚铁被氧化
14． ①将质量分数为16%的硫酸铜溶液稀释成4%、8%、12%的硫酸铜溶液备用；
②在相同环境下，取4支相同的试管各放1根大小相同的铁丝，分别加入5毫升4%、8%、12%、16%的硫酸铜溶液；
③在20分钟内，观察反应溶液的变化，每隔2分钟记录各试管中溶液颜色；
④比较不同浓度的硫酸铜溶液在相同反应时间时的溶液颜色，同时比较同一浓度的硫酸铜在不同时间的颜色变化，得出溶液浓度和反应时间对溶液颜色变化的影响 硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰
15． 7.1 2.8 7.3% 5.6g
16． 过滤 、
思维导图
教材精析
一、 金属（金属单质和合金）
金属
非金属
颜色
具特殊的金属光泽
有多种颜色，但无金属光泽
延展性
具良好的延展性
不具延展性
可锻性
具良好的可锻性
不具可锻性
硬度
比较硬
硬度不一致
导电性
良好的导电性
除石墨外一般不导电
导热性
良好的导热性
除石墨外一般不导热
密度
密度高
密度低
熔点
熔点高
熔点低
1、金属的物理性质
大多数金属都有特殊的光泽，密度和硬度较大，熔、沸点较高，具有良好的导电性、导热性和延展性。除汞(俗称水银)外，所有金属在室温下都是固体。
2、金属的化学性质
（1）金属与氧气的反应
金属
条件
反应的化学方程式
现象(或备注)
Mg
点燃
2Mg＋O22MgO
剧烈燃烧，耀眼白光，放出大量热，生成白色固体
Al
常温
4Al＋3O2===2Al2O3
表面生成致密保护膜
点燃(氧气中)
4Al＋3O22Al2O3
剧烈燃烧，放出大量热和耀眼的白光，生成白色固体
Fe
常温、潮湿空气
4Fe＋3O2＋nH2O===2Fe2O3·nH2O
在氧气和水共同作用下，会生成暗红色疏松的铁锈
氧气中点燃
3Fe＋2O2Fe3O4
剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体
Cu
加热
2Cu＋O22CuO
铜丝表面逐渐变为黑色
潮湿
空气
2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag
高温下也不与氧气反应，“真金不怕火炼”
大多数金属都能与氧气反应，但难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应，点燃或加热情况下可以发生反应；Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
（2） 金属与酸的反应（无氧生气价变高，铁只能变成+2价）
金属
现象
反应的化学方程式
镁
剧烈反应，大量气泡，溶液仍为无色，放热
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
铝
剧烈反应(比镁稍缓)，大量气泡，溶液仍为无色，放热
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
锌
反应较剧烈，大量气泡，溶液仍为无色，放热
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
铁
反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
铜
不反应
Mg、Al、Zn、Fe的金属活动性比氢强，能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
等质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应时产生氢气的量：Al＞Mg＞Fe＞Zn。
（3）金属与盐的反应
实验操作
现象
反应的化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液
铁丝表面出现红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe＋CuSO4=== Cu＋FeSO4
铜丝浸入硝酸银溶液
铜丝表面出现银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag
表中三种金属的活动性由强到弱的顺序：Fe>Cu>Ag。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。
【知识加油站】
1．此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应，如Cu与AgCl不能进行置换反应。
2．K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为它们能同溶液中的水剧烈反应生成对应的碱和氢气。
三、金属活动性顺序：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
注：金属的活动性顺序中，位置越靠前的金属活动性越强，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，位于前面的金属能把位于后面的金属从它的盐的水溶液中置换出来，K、Ca、Na三种活泼金属能直接置换出水中的氢。
四、金属的锈蚀和金属资源的保护
1．铁锈蚀的条件：水、氧气。
铜锈蚀的条件：水、氧气、二氧化碳。
2．防锈蚀的方法：改变金属内部结构，如制成不锈钢等；在金属表面形成各种保护层，如涂防锈油、油漆；形成氧化物保护膜等。
3．保护金属资源的有效途径：防止金属的腐蚀，金属的回收利用，有计划合理地开采矿物，寻找金属的替用品等（保收开换）。
五、金属材料——合金
1．合金是把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
2．合金的形成条件：其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当由两种金属形成合金时)。
3．常见的铁合金有碳素钢和合金钢(锰钢、硅钢、钨钢、不锈钢等)。
常见的铜合金有青铜、黄铜、白铜等。
六、金属的冶炼
1．金属冶炼主要是指将金属氧化物转化为金属的过程。在金属氧化物中加入还原剂，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成全属单质。
2．可以作还原剂的物质主要有 碳 、一氧化碳 和氢气 。
（1）、木炭和氧化铜粉末在高温下的反应：
∆
C + 2CuO === 2Cu + CO2
实验现象：黑色固体逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊。（黑变红，水变浑）
（2）、从孔雀石中冶炼铜：
①孔雀石（或铜锈）的主要成分为碱式碳酸铜，为绿色粉末。
∆
②孔雀石加热： Cu2（OH）2CO3 === 2CuO + H2O + CO2
∆
③氢气还原氧化铜： H2 + CuO === Cu + H2O
现象：黑色粉末状固体逐渐变为红色，试管口有水珠生成。
注：实验开始时需先通一会氢气，再加热氧化铜，防止氢气与空气混合加热时试管爆裂；实验停止后，要继续通人氢气，直到试管冷却为止，防止灼热的铜被空气中的氧气氧化成氧化铜。
高温
（3） 、一氧化碳还原氧化铁：3CO+Fe2O3 ===== 2Fe + 3CO2
注：实验最好在通风橱中进行。 实验时应该先通—会一氧化碳，以排除试管中的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸。多余的一氧化碳不能直接排到空气中，应对着火焰烧掉。
3．含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应；能从氧化物中夺取氧的能力叫做还原性，具有还原性的物质可作还原剂。如碳、一氧化碳和氢气等。
【知识加油站】氢气还原氧化铜的实验装置中容易出现的典型错误：
（a）试管口高于试管底。应使试管口略低于试管底，防止反应生成的水倒流。
（b）试管口加了胶塞。 试管口不能加胶塞，否则气体排不出，容易造成试管炸裂。
（c）导管略伸入试管口。应使导管贴试管上壁伸入试管底部。
4．有关纯度问题的汁算
（1）根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量：
纯净物质量 = 混合物质量 × 纯度
（2）根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数。
组成元素的质量分数 = 某组成元素的质量 ÷ 纯净物的质量
（3）求工业产品中的含杂质的物质的质量（即混合物质量）
混合物质量 = 纯净物质量 ÷ 纯度
典例精讲
Gy1．（2021·浙江杭州·中考真题）下列有关说法正确的是（ ）
A．O2具有助燃性 B．铁生锈属于物理变化
C．金属活动性Cu比Mg强 D．KClO3属于氧化物
【答案】A
【详解】
A、O2具有助燃性，故A说法正确。
B、铁生锈，生成了新的物质，属于化学变化，故B说法不正确。
C、金属活动性Cu比Mg弱，故C说法不正确。
D、氧化物是由两种元素组成、一种元素是氧元素的化合物，KClO3由三种元素组成，不属于氧化物，故D说法不正确。
故选A。
Gy2．（2021·浙江衢州·中考真题）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】
A、金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来。左边试管中，锌丝表面附着一层银白色固体析出，说明Zn>Ag；右边试管中，铜丝表面附着一层银白色固体，说明Cu>Ag，但不能探究出锌与铜的金属活动性强弱，此选项不符合题意；
B、左边试管中，银丝表面无现象，则没有发生化学反应，说明Ag
C、左边试管中，银丝表面无现象，则没有发生化学反应，说明Ag
D、左边试管中，锌丝表面附着一层红色固体，说明Zn>Cu；右边试管中，铜丝表面附着一层银白色固体，说明Cu>Ag，即三种金属的活动性顺序为：Zn>Cu>Ag，此选项符合题意。
故选D。
Gy3．（2021·浙江宁波·中考真题）在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu（NO3）2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1g
B．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应
C．m3的值为21.6
D．e点溶液中不含Cu（NO3）2
【答案】C
【分析】
首先，ab段，铁粉与硝酸铜发生置换反应，M1点时，硝酸铜被完全消耗，之后bc段铁粉与硝酸银发生置换反应，直到M2点时铁粉消耗完毕，然后cd段之前生成的铜与硝酸银发生置换反应，直至M3点时，铜被完全消耗；
【详解】
A、设有质量为x的铁粉与硝酸铜反应，并生成质量为y的铜，
解方程组得y=8（m1-5.6）g，不符合题意。
B、bc段是铁粉与硝酸银发生置换反应，不符合题意。
C、M3点时铁粉被完全消耗，沉淀完全是Ag，整体反应过程相当于铁粉与硝酸银发生置换反应，设生成Ag的质量为x，则有：
解得x=21.6g，符合题意。
D、cd段之前生成的铜与硝酸银发生置换反应生成了银单质和硝酸铜溶液，后面在滴加硝酸银也不会与硝酸铜反应，因此e点含有硝酸铜存在，不符合题意。
故选C。
【点睛】
bc的斜率大于cd的斜率，而相对原子质量是Ag>Cu>Fe，在结合题干和所学知识，可以得出b点的转折是因为硝酸铜被完全消耗，而不是铁粉被完全消耗。
Gy4．（2021·浙江温州·中考真题）小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上，加热纸条（如图），木捧上的纸条立即燃烧，而铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的（ ）
A．密度 B．导热性 C．硬度 D．延展性
【答案】B
【详解】
木棒上的纸条立即燃烧，而铁棒上的纸条不会立即燃烧，是因为木棒上的纸条更快地达到了燃点，这是因为铁棒能更快地将热量导走，纸条升温慢，而木棒不能及时将热量导走，纸条升温快，所以可知木棒和铁棒具有不同的导热性，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
Gy5．（2021·浙江绍兴·中考真题）向一定质量的和混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克。下列分析合理的是（ ）
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生
③滤液中一定有、和，可能有
④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】C
【详解】
金属活动性：Mg＞Zn＞Fe＞Cu，向一定质量的硝酸镁和硝酸铜的混合溶液中加入ag锌粉和铁粉的混合物，锌先与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，即：，65份的锌置换出64份的铜，固体质量减小，溶液质量增加，待硝酸铜完全反应后，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，即 ，56份的铁置换出64份的铜，固体质量增加，溶液质量减小，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，得到的固体质量仍为a克，故一定发生了铁和硝酸铜的反应。
①一定发生了锌和硝酸铜、铁和硝酸铜的反应，滤渣中一定有铜，错误；
②铁可能过量，向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生，正确；
③硝酸镁不参与反应，滤液中一定含硝酸镁，锌、铁一定与硝酸铜发生了反应，滤液中一定含硝酸锌和硝酸亚铁，可能含硝酸铜，正确；
④锌与硝酸铜反应，溶液质量增加，铁与硝酸铜反应，溶液质量减小，完全反应后，滤渣的质量不变，故滤液中溶质的质量等于原混合溶液溶质的质量，错误。
故正确的是②③。
故选C。
Gy6．（2021·浙江嘉兴·中考真题）北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法，其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是（ ）
A．①通过蒸发溶剂可获得晶体
B．②是通过复分解反应获得铜
C．③所得硫酸铜溶液一定是饱和的
D．④说明铁元素变成了铜元素
【答案】A
【详解】
A、通过蒸发溶剂可获得晶体，说法正确，符合题意。
B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，②生成了铜单质，不是复分解反应，不符合题意。
C、③通过加水溶解，得到硫酸铜溶液，溶液不一定饱和，不符合题意。
D、④铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁将硫酸铜中的铜置换了出来，不是铁元素变成了铜元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，不符合题意。
故选A。
7．（2021·浙江湖州·中考真题）工业炼铁的部分反应如图所示，则（ ）
A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【详解】
A、碳与氧气反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。
B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。
C、③是与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。
D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。
故选A。
Gy8．（2021·浙江丽水·中考真题）将铁丝、铜丝分别伸入盛有同种试剂的两支试管中，能迅速比较出铁、铜金属活动性强弱的是（ ）
A．蒸馏水 B．稀硫酸 C．硫酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
【答案】B
【详解】
A、铁和铜均不和水反应，无法区分，故A错误。
B、铁的活动性在氢的前面，可与稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气；铜不与稀硫酸反应无明显变化，故B正确。
C、铁和铜的活动性均在钠的后面，均无法和硫酸钠溶液反应，故C错误。
D、铁和铜均不与氢氧化钠溶液反应，故D错误。
故选B。
Gy9．（2021·浙江温州·中考真题）通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目的的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】
A、铁球能和稀硫酸反应有气泡产生，银球和铜球不与稀硫酸反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故A错误。
B、铜球和银球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故B错误。
C、铜球、银球、铁球都不与硫酸亚铁反应，无法比较三种金属的活动性强弱，故C错误。
D、铁球能置换硫酸铜溶液中的铜，铁球表面有红色的铜析出，说明铁的活动性大于铜，银球不能置换硫酸铜溶液的铜，说明银的活动性小于铜，可以比较三种金属的活动性强弱，故D正确。
故选D。
Gy10．（2021·浙江杭州·中考真题）实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气，向盛有稀硫酸溶液的烧杯中加入足量的锌至反应完全。
（1）写出该反应的化学方程式_____。
（2）如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同反应前离子，则“”表示_____。（填写离子符号）
【答案】 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【详解】
（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
（2）反应前的溶液是稀硫酸，含有氢离子和硫酸根离子，反应后的溶液是硫酸锌溶液，含有硫酸根离子和锌离子，故反应前后没有发生改变的离子是硫酸根离子，则“”表示。
Gy11．（2021·浙江台州·中考真题）1823年德贝莱纳发现氢气在空气中遇到铂会起火，并研制出以他名字命名的世界上第一个化学打火机，如图甲所示。德贝莱纳打火机的结构如图所示。使用时，将顶盖上的开关打开，从内管中冲出的氢气被点燃，开关关闭，喷嘴被堵住，火焰熄灭，随后氢气停止产生，请你用所学过的科学知识介绍德贝莱纳打火机的使用原理。
【答案】①内管气压大于外界大气压，开关打开时，氢气逸出，氢气在空气中遇到铂发生燃烧。②锌和稀硫酸反应不断产生氢气。③没有氢气喷出，火焰熄灭。④开关关后，与稀硫酸仍继续反应产生氢气，使内管气压变大。⑤内管液面下降，使锌与硫酸分离，停止产生氢气。
【详解】
①内管气压大于外界大气压，开关打开时，氢气逸出，氢气在空气中遇到铂发生燃烧。②锌和稀硫酸反应不断产生氢气。③没有氢气喷出，火焰熄灭。④开关关后，与稀硫酸仍继续反应产生氢气，使内管气压变大。⑤内管液面下降，使锌与硫酸分离，停止产生氢气。
Gy12．（2021·浙江杭州·中考真题）小金为了探究氧化铜与氢气的反应和反应产物，用如图所示装置进行实验。注射器内装满氢气，并将注射器针头扎200mL注射器入橡皮塞中。将少许氧化铜粉末送入长柄U形石英玻璃管内并平铺于管底。将少量白色的无水硫酸铜粉末送入长柄U形石英玻璃管中并平铺于直管中部。然后将一个气球套在长柄氢气U形石英玻璃管的直管出口处，连接好整个实验装置并检查装置气密性……
（1）为确保实验安全，在点燃酒精灯加热前的操作是_____。
（2）装置末端连接的气球的作用是_____。
（3）实验过程中，当观察到_____现象时可判断一定有产物水生成。
（4）实验开始时加入a克纯氧化铜粉末，实验结束后取出U形管底的固体称量为b克，当b为_____（用含有a式子表示）时，可判断氧化铜已完全转化为铜。
【答案】 通入氢气 收集尾气（或防止空气中的水蒸气进入） U形石英玻璃管的直管中部白色粉末变蓝 氢气与氧化铜完全反应，生成的固体物质只有铜，
解得：b=0.8a
【详解】
（1）氢气还原氧化铜时，要先通氢气排净空气防止爆炸，所以在点燃酒精灯加热前的操作是通入氢气。
（2）气球能收集尾气，并能防止空气中水蒸气进入装置，干扰生成物水的检验。
（3）水能使无水硫酸铜由白色变为蓝色，所以当观察到U形石英玻璃管的直管中部分白色粉末变为蓝色，说明一定有产物水生成。
（4）解析见答案。
Gy13．（2021·浙江衢州·中考真题）钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125—0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50mL活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉（每团体积约为6cm3），A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放人甲、乙、丙注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46mL刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）。
步骤四：每隔一定时间，观察到的实验现象如下表。
5分钟
20分钟
1小时
5小时
甲
无现象
无现象
无现象
无现象
乙
出现少许锈斑，活塞未明显移动
出现明显锈斑，活塞移动少许
锈斑增多，活塞移动明显
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
丙
出现明显锈斑，活塞移动少许
锈斑增多，活塞移动明显
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
锈蚀严重，活塞处于39mL刻度处
（1）检在注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到______，则气密性良好。
（2）比较乙、丙实验现象得到的结论：______。
（3）钢铁生锈还需要氧气，请你利用本实验数据计算出空气中氧气的体积分数为______。
【答案】 活塞恢复原位 氯化钠（食盐、盐水）能加快钢铁的生锈 17.5%或7/40或0.175
【详解】
（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到活塞回到原处，则气密性良好。
（2）根据表格中的现象，可知，丙中钢丝棉生锈情况比乙中钢丝棉生锈情况严重，可以得出的结论是：铁生锈需要水，氯化钠能够促进铁生锈。
（3）空气中氧气的体积分数为：。
Gy14．（2021·浙江宁波·中考真题）有一瓶气体，可能由、、中的一种或几种组成。为确定其组成，在老师的指导下，实验小组对该瓶气体进行了如下探究：
【查阅资料】脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气。
【实验设计】用下图所示的装置进行实验（已略去夹持装置）。
【实验步骤】①检查装置气密性；②通入一定量氮气；③通入该气体，点燃酒精灯。
【实验现象】步骤③实验过程中，A装置无现象，B和F装置出现白色沉淀，E装置中出现光亮的红色物质。
【实验结论】该气体由___________组成。
【实验反思】
（1）C装置的作用是___________。
（2）步骤②通入一定量氮气的目的是___________。
（3）E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为___________。
【答案】 一氧化碳和二氧化碳（和） 除去气体 排尽装置中原有的空气
【详解】
［实验结论］
根据资料，脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气，如果该气体中含有氧气，氧气和还原铁粉会反应生成红棕色的氧化铁，而步骤③实验中A装置无明显现象，说明该气体中不含氧气；因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以步骤③中B装置出现白色沉淀，说明该气体中含有二氧化碳；气体经过C装置，二氧化碳被除去，再经过浓硫酸干燥，气体进入E装置，实验过程中F装置内的澄清石灰水中出现白色沉淀，E装置中出现黑色的氧化铜变成光亮的红色物质，说明反应中生成了二氧化碳和铜，因为一氧化碳和氧化铜在加热条件下能反应生成铜和二氧化碳，所以该气体中还含有一氧化碳。故该气体由一氧化碳和二氧化碳（CO和CO2）组成。
［实验反思］
（1）因为澄清石灰水不能将气体中的二氧化碳全部吸收，会影响一氧化碳的检验，而氢氧化钠溶液浓度较大，能除去气体中的二氧化碳，故C装置的作用是除去CO2气体。
（2）因为装置内含有空气，空气中含有氧气和二氧化碳等气体，如果不除去空气，会影响氧气和二氧化碳的检验，所以步骤②通入一定量氮气的目的是排尽装置中原有的空气。
（3）E装置中，一氧化碳和氧化铜粉末在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
Gy15．（2021·浙江湖州·中考真题）小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了计了如下实验：
（1）探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解，过滤，得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象，___________（填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl-。在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na＋，从而确定含有氯化钠
（2）探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。小明通过如下装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是： Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O吸引的黑无水硫酸铜粉末，当观察到___________这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2＋转化为Fe3＋），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe3＋，得出加热棒中含有铁粉这一结论。
（3）探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式：___________，___________综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究
【答案】 滴加适量的硝酸银溶液，出现白色沉淀 无水硫酸铜不变蓝
【详解】
（1）②要证明滤液中含有氯离子，取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，排除硫酸根离子的干扰后，滴入硝酸银溶液，若产生白色的沉淀即氯化银，说明滤液中含有氯离子。
（2）根据，氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水，若黑色固体中含有四氧化三铁，则通入干燥的氢气后会有水和铁生成，但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色，无明显现象，生成的水能使无水硫酸铜变蓝；黑色粉末中无四氧化三铁，则无水硫酸铜不变蓝。
（3）若黑色粉末中含有碳粉，碳粉点燃生成二氧化碳，二氧化碳气体通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，方程式为：、。
Gy16．（2021·浙江金华·中考真题）科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时，发现生锈的铁钉表面有气泡生成。同学们对此现象感到很好奇，针对“气体是由什么反应生成的这”一问题，设计实验进行探究。
【设计实验】小组同学经过认真分析思考，提出了自己的假设，并设计了图甲所示的实验A和B进行探究。实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的。
（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是___________；
（2）小金同学认为图甲实验A和B对照设置不够严谨，溶液中的水可能会对气体生成产生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D。但小科同学认为对照实验D的设置没有必要，他提出这一观点的理由是___________；
【反思提高】设置对照实验首要问题是找准找全影响因素，通过控制变量，来进行对照实验的设置，实现对照实验组设置的有效性和完整性。
【迁移应用】一次课外实验的意外现象：镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生气泡。请结合设置对照实验的思想，完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。
【实验探究】查阅资料：①镁能与水缓慢反应生成氢气；②Na2CO3溶液呈碱性，其溶液中除了Na+、CO、水分子外，还有OH-。小组同学设计了如图丙对照试验E、F和G。
（3）往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液、x溶液进行实验。一段时间后，观察到试管E、G中有气体产生，但缓慢且少，试管F中产生气体既快又多。从对照实验设置的角度分析，实验G所加“x溶液”应该是___________；
（4）分析图丙实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是___________。
【答案】 气体是铁和稀盐酸反应生成的 稀盐酸溶液中含有水，铁锈在稀盐酸中无气泡 NaOH CO32-
【详解】
（1）实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的，所以该小组的假设是气体是铁和稀盐酸反应生成的。
（2）因为稀盐酸溶液中含有水，但是铁锈在稀盐酸中无气泡，说明铁锈不能和水反应生成气体。
（3）为了设置对照实验，则G装置中加入的溶液应该无碳酸根离子，其他离子与F装置中相同，所以X溶液为氢氧化钠溶液。
（4）由图可知，F装置中有碳酸根离子，且反应中能快速产生气体，说明碳酸根离子能促进镁与水反应。
课堂小练
一、选择题
1．（2020·浙江浙江·中考真题）取一定质量的锌粒和铜片于同一敞口容器中，再逐渐加入稀硫酸。加入稀硫酸的质量与有关量的变化关系图正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2020·浙江浙江·中考真题）“垃圾是放错位置的资源”。我市以创建文明城市为契机，全域推进垃圾分类工作。把生活垃圾按图示分四类进行科学处置，实行“定时、定点”投放。金属易拉罐属于（ ）
A．可回收物 B．其他垃圾
C．有害垃圾 D．厨余垃圾
3．（2020·浙江台州·中考真题）铁在海水中容易被锈蚀，通常在轮船的吃水线以下焊接比铁更活泼的金属块，用于保护铁质船壳。该金属块的材料可以是（ ）
A．金 B．银 C．铜 D．锌
4．（2020·浙江绍兴·中考真题）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（ ）
A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B．两支试管混合后，固体总质量一定增加
C．滤渣中一定有，一定没有和
D．滤液中的溶质一定有、和
5．（2020·浙江·中考真题）如图是一款变色眼镜，它的镜片内含有溴化银和氧化铜。在强光照射下，溴化银分解成单质溴和银，镜片颜色变深；当光线变暗时，溴和银在氧化铜催化作用下，又立即化合成溴化银，镜片颜色变浅。有关该眼镜的说法错误的是（ ）
A．塑料是高分子合成材料料套
B．铜螺丝久置在潮湿的空气中会产生铜锈
C．溴化银分解后，银元素的化合价升高
D．溴和银化合成溴化银前后，氧化铜化学性质不变
二、填空题
6．（2021·浙江嘉兴·中考真题）人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。
（1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”。这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有___________。
（2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是___________。从此为探索金属活动性打开了新思路。
（3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有___________。
7．（2020·浙江衢州·中考真题）如图所示，是小科建构的铜及其化合物之间相互转化的关系图。
（1）写出图中“？”处物质的化学式________。
（2）要一步实现图中“”的转化，可将铜加入适量的某种盐溶液中，则该溶液的溶质是________。
（3）根据图中的转化关系，利用硝酸铜溶液制备纯净的硫酸铜晶体。请设计一个实验方案，要求写出主要操作步骤及所需要的试剂________。
8．（2020·浙江·中考真题）如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为_________________________________。
（2）反应结束后停止加热，继续通，此时B装置的作用是________________________________。
三、探究题
9．（2020·浙江舟山·中考真题）科学兴趣小组采用不同方案对金属活动性的强弱进行了研究。
甲同学：将镁带和铜粉分别在酒精灯的外焰上加热，观察现象。
乙同学：把铁制容器和铝制容器放在同一潮湿环境中，一段时间后观察容器表面的锈蚀情况。
……
实验后，同学们进行汇报和评价交流。
（1）甲同学根据________的实验现象，得出金属镁的活动性比铜强。
（2）乙同学观察到铁制容器表面有明显的锈蚀现象，面铝制容器表面无明显变化，据此他得出铁的活动性比铝强的结论。小组讨论后一致认为乙同学的方案设计不合理，他们的理由是：铝制容器表面无明显变化是因为________导致容器中的铝无法与氧气接触发生反应，因此不能用此方法比较铁与铝的活动性强弱。
10．（2020·浙江浙江·中考真题）除H2、CO能还原氧化铜外，CH4及其它一些具有还原性的气体也能与氧化铜发生反应。如：加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。某拓展小组同学设计了如图所示实验装置(夹持装置省略)，分别对有关气体问题进行探究。请按要求回答相关问题。
（1）【探究Ⅰ】对已知气体性质的探究。
将CH4气体按如图所示装置进行规范实验，可观察到的实验现象有________(填序号)；
①A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质
②B装置中的固体由白色变蓝色
③C装置中溶液变浑浊
（2）【探究Ⅱ】对气体组成的探究。
气体X可能由H2、CH4中的一种或两种组成，同学们按如图所示实验装置对其组成进行探究。
①C装置中溶液变浑浊，可证明气体X中含有________；
②根据B装置中的固体由白色变蓝色的现象，得出气体X中含有H2的结论，请对此结论作出评价，并说明理由________。
（3）【探究Ⅲ】对未知气体的探究。
将某火箭燃料X通过如图所示装置，观察到A装置中的黑色粉末变成光亮的红色物质；B装置中的固体由白色变蓝色，C装置中溶液不变浑浊。C中导出的气体是空气中含量最多的物质。已知燃料X是由2种元素组成的纯净物，其相对分子质量为32。根据现象及信息推断并写出：A装置中发生反应的化学方程式为________。
11．（2020·浙江·中考真题）在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中，小科发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白沉淀。
【提出问题】
灰白色沉淀是什么物质？
【提出猜想】
小科在老师指导下，猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种：
①镁；②氯化镁；③氢氧化镁；④碱式氯化镁。
老师肯定了小科的猜想，并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】
步骤一：将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤，得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二：取滤液于试管中，加入适量的氯化镁粉末，粉末全部溶解。
步骤三：取少量灰白色滤渣于试管中，加入适量稀盐酸，沉淀全部溶解，无其他现象。
步骤四：将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中，加入过量稀硝酸，滤渣全部溶解，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
（1）从步骤二可知，灰白色沉淀不可能是氯化镁，因为滤液是氯化镁的_________（填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（2）从步骤三可知，该沉淀中没有___________________。
（3）步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了___________________________________________。
（4）根据实验探究可知，该反应产生的灰白色沉淀中一定含有____________________________。
12．（2020·浙江杭州·中考真题）小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下：
步骤1：连接装置并检查装置的气密性，在确保装置气密性良好的基础上，按图示在各装置中添加药品；
步骤2：缓慢推注射器活塞，利用甲酸（一种无色溶液，溶质为 HCOOH）与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳（反应原理）；
步骤3：待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯，当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时，继续加热2分钟后熄灭酒精灯；
步骤4：撤去酒精灯和盛热水的烧杯，用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
（1）进行气密性检查时，可在万用瓶中盛适量水，然后推注射器活塞，当观察到_______（填写现象），说明装置气密性良好。
（2）点燃酒精灯前，需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是________。
（3）步骤3后，W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸，若固体产物全部是铁，步骤4中能观察到的现象是_______。
四、简答题
13．（2020·浙江·中考真题）小明利用稀硫酸与生锈的铁屑反应制取硫酸亚铁，实验流程如下：
资料：①；②硫酸亚铁容易被氧化为硫酸铁等物质。
（1）配制50克溶质质量分数为19．6%的稀硫酸，需溶质质量分数为98%的浓硫酸_______克。
（2）写出该实验中的一条化学方程式（除资料①中的反应外）。__________
（3）稀硫酸与生锈的铁屑充分反应后，要确保铁有少量剩余，其目的是_________。
14．（2020·浙江·中考真题）小明和兴趣小组同学利用铁与硫酸铜溶液反应，比较铁与铜的活动性强弱，发现铁丝表面有红色物质析出，溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色，但有时会出现溶液颜色变为淡黄绿色或淡蓝色，甚至无明显变化的异常现象。
（1）针对上述异常现象，他们认为可能是溶液浓度或反应时间不同导致。为进一步探究此问题，请你设计实验方案并写出实验步骤。___________
建议：①实验可设计4~5组；②实验时每支试管取用硫酸铜溶液5毫升；③每次实验总时间为20分钟。实验室提供铁丝、质量分数为16%的硫酸铜溶液、蒸馏水及其它实验所需的仪器。
（2）列举一个因反应物浓度不同导致实验现象不同的例子，写出反应物及现象。___________
15．（2020·浙江·中考真题）某科学兴趣小组同学取8．5g铁，放到含少量硫酸的硫酸铜溶液中，完全反应后，最终得到9．2g固体。为测定所得固体中各成分的含量，同学们将62．5g稀盐酸分五次加入到该固体中，得到数据如下表：
次数
1
2
3
4
5
加入盐酸溶液质量/g
12．5
12．5
12．5
12．5
12．5
剩余固体质量/g
8．5
7．8
a
6．4
6．4
请分析计算：
（1）表中a的值是___________。
（2）9．2g固体中铁的质量是____________g。
（3）稀盐酸的溶质质量分数是多少________?
（4）与硫酸铜反应的铁的质量是多少________?
16．（2020·浙江·中考真题）铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁可作补血剂。某硫酸厂产生的炉渣中除了有、，还有一定量的。兴趣小组利用炉渣尝试制备，其流程如下：
【已知：；不溶于水，也不与稀硫酸反应】
（1）操作①的名称是___________。
（2）溶液A中的溶质除外，还存在________________________。
（3）上述流程中生成固体c的化学方程式_____________________。
参考答案：
1．C
2．A
3．D
4．D
5．C
6． 锡、锌 氢气 Cu2+、Fe2+
7． CuO 硝酸银 向一定量的硝酸铜溶液中加入足量的氢氧化钠溶液充分反应后过滤，得到氢氧化铜沉淀，洗涤，再向氢氧化铜沉淀中加入稀硫酸直至沉淀完全消失，然后将溶液蒸发结晶得到硫酸铜，用到的试剂是氢氧化钠溶液和稀硫酸
8． 和空气混合，加热可能会发生爆炸 收集，防止污染空气
9． 镁带燃烧而铜丝不能燃烧 铝制容器表面有一层致密氧化膜
10． ①②③ CH4 不合理，因为CH4与氧化铜反应后也生成了水 N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O
11． 不饱和 洗去滤渣表面的氯化镁，防止氯化镁干扰后续实验
12． 石灰水中有气泡冒出 防止加热时生爆炸 黑色固体减少，有气泡冒出
13． 10 Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 使生成的硫酸铁完全转化为硫酸亚铁；防止生成的硫酸亚铁被氧化
14． ①将质量分数为16%的硫酸铜溶液稀释成4%、8%、12%的硫酸铜溶液备用；
②在相同环境下，取4支相同的试管各放1根大小相同的铁丝，分别加入5毫升4%、8%、12%、16%的硫酸铜溶液；
③在20分钟内，观察反应溶液的变化，每隔2分钟记录各试管中溶液颜色；
④比较不同浓度的硫酸铜溶液在相同反应时间时的溶液颜色，同时比较同一浓度的硫酸铜在不同时间的颜色变化，得出溶液浓度和反应时间对溶液颜色变化的影响 硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰
15． 7.1 2.8 7.3% 5.6g
16． 过滤 、
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